DE1257656B

DE1257656B - Verwendung eines aus Erdgas oder Stadtgas erzeugten Gasgemisches als Schutzgas bei der Sinterung von manganhaltigen Ferriten

Info

Publication number: DE1257656B
Application number: DE1964P0035072
Authority: DE
Inventors: J F Henderson; Willy Werner
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1964-09-16
Filing date: 1964-09-16
Publication date: 1967-12-28

Description

Verwendung eines aus Erdgas oder Stadtgas erzeugten Gasgemisches als Schutzgas bei der Sinterung von manganhaltigen Ferriten Bei der Herstellung von Ferritkörpern wird im allgemeinen zunächst ein aus Metalloxyd oder Metallverbindungen, die bei Erhitzung in diese Oxyde übergehen, bestehendes Ausgangsgemisch in Luft vorgesintert. Die Ofenatmosphäre bei der Nachsinterung ist wichtig für die chemische Zusammensetzung, den Kristallaufbau und das Kristallwachstum der herzustellenden Ferrite. Wenn diese Ferrite nämlich Metalloxyde enthalten, die während des Sinterns ihre Wertigkeit wechseln, z. B. Oxyde des Mangans und Eisens bei der Herstellung von Mangan-Zink- oder Mangan-Magnesium-Ferriten mit überstöchiometrischem Eisenoxyd, muß während der Abkühldauer bei der Nachsinterung im Ofen eine nicht oxydierende Gasatmosphäre bestehen. Andernfalls werden das im Ferrit in zweiwertiger Form gebundene Mangan und auftretende Anteile von zweiwertigem Eisen teilweise in dreiwertige Oxyde übergeführt, was einer Zerstörung des Ferrits gleichkommt und damit zu einer Verschlechterung der elektromagnetischen Eigenschaften führt.
Zur Erzielung einer nicht oxydierenden Gasatmosphäre wird bisher fast ausschließlich möglichst reiner Stickstoff, insbesondere aus Flaschen, verwendet, was die Herstellung sehr teuer macht. Man hat bei der Sinterung bei Ferriten auch schon Stickstoff und Kohlendioxyd mit einem geeigneten Anteil an Sauerstoff benutzt, jedoch ist über dis Konzentration dieser Gase und ihre Herstellung nichts ausgesagt. Ähnliches gilt für eine bekannte Sinteratmosphäre bei der Herstellung von Magnesium Ferriten, die äus einer Mischung von Sauerstoff, Luft, Stickstoff und Kohlendioxyd besteht.
Es hat sich nun herausgestellt, daß sich gleich gute Ergebnisse wie mit reinem Stickstoff bei der Herstellung von manganhaltigen, insbesondere Mangan-Zink-Ferriten, in Elektroöfen erreichen lassen, wenn gemäß der Erfindung ein durch Verbrennen von Erdgas oder Stadtgas erzeugtes, im wesentlichen aus Stickstoff und Kohlendioxyd bestehendes Gasgemisch als Schutzgas in der Abkühlzone verwendet wird.
Ein geeignetes, einfach und billig aus Stadtgas hergestelltes Schutzgas besteht bei Normaltemperatur im wesentlichen aus 10 bis 20°/o C02, 0,1 bis 0,15% 02 und Rest N2. Der Anteil an C02 kann, wie sich herausgestellt hat, ohne weiteres erheblich größer gewählt werden. Ein derartiges Schutzgas ist viel billiger herzustellen als reiner Stickstoff.
Die Verwendung eines durch Verbrennen von Propan oder Leuchtgas hergestellten Schutzgases als Ofengas ist bereits aus der Pulvermetallurgie bekannt.
Es war nicht ohne weiteres zu erwarten, daß sich das erwähnte Gasgemisch als Schutzgas bei der Sinterung von Ferriten eignet. Es bestand nämlich die Möglichkeit, daß das zweiwertige Mangan- und Eisenoxyd im Ferrit in der Abkühlzone zwischen 1200 und 600° C reduzierend auf das Kohlendioxyd einwirkt und damit das im Gasgemisch vorhandene C02 in CO und 02 zersetzen würde. Dadurch hätte das Gasgemisch oxydierende Eigenschaften erhalten und würde als Schutzgas bei der Herstellung von Ferriten unbrauchbar werden. Es hat sich aber herausgestellt, daß eine schädliche Zersetzung in C02 selbst bei der Sinterung von Mangan-Zink-Ferriten nicht auftritt. Auch der Kristallaufbau und das Kornwachstum der zu sinternden Ferrite werden bei Verwendung eines Gasgemisches aus Stickstoff und Kohlendioxyd nicht anders beeinflußt als bei Verwendung von reinem Stickstoff, was ebenfalls nicht vorauszusehen war.
Es sei darauf hingewiesen, daß es bereits bekannt ist, Nickel-Zink-Ferrite in einem Gasofen zu sintern, der mit einem Gemisch von Stadtgas und Luft gespeist wird. Die Atmosphäre in einem derart gespeisten Gasofen läßt sich jedoch nicht genau einstellen. An der Seite, wo das Gemisch von Stadtgas und Luft eingeblasen wird, entsteht mit Sicherheit eine sauerstoffhaltige Atmosphäre. Am Ende des Ofens sind zwar die brennbaren Bestandteile des Gasgemisches im wesentlichen verbrannt, die genaue Atmosphäre hat man aber nicht in der Hand. Aus diesem Grund ist man bei der Herstellung von manganhaltigen Ferriten dazu übergegangen, die Sinterung in Elektroöfen vorzunehmen, in die das Schutzgas eingeblasen wird.
Ferner ist es bekannt, kubische Ferrite zunächst in einer reduzierenden Atmosphäre zu sintern, um einen Teil des Ferritmaterials in eine niedrigere Oxydationsstufe überzuführen, das anschließend in einer oxydierenden Atmosphäre wieder aufoxydiert wird. Die reduzierende Atmosphäre besteht hierbei aus Wassergas oder gespaltenen handelsüblichen Gasen, deren genaue Zusammensetzung jedoch nicht angegeben ist. Das Schutzgas nach der Erfindung soll dagegen keine Reduktion bewirken, sondern nur eine Oxydation verhindern.

Claims

Patentansprüche: 1. Verwendung eines durch Verbrennen von Erdgas oder Stadtgas erzeugten, im wesentlichen aus Stickstoff und Kohlendioxyd bestehenden Gasgemisches als Schutzgas in der Abkühlzone bei der Sinterung von rnanganhaltigen Ferriten in Elektroöfen.
2. Verwendung eines Gasgemisches, das im wesentlichen 10 bis 20% C02, 0,1 bis 0,15% 02 und Rest N2 aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 873 385; französische Patentschriften Nr. 1030 945, 1314 634; Journal of Am. Ceram. Soc. 41 (12) 545 (1958), rechte Spalte, Abs. 3; Kieffer-Hotop, »Pulvermetallurgie der SinterwerkstofEe«, 1948, S. 57 bis 59; Zeitschrift Werkstatt und Betrieb, 38/23 (1944), S. 65 bis 69.